一种浸渍装置及浸渍方法与流程

本发明涉及材料处理设备领域，更具体地说，特别涉及一种浸渍装置及浸渍方法。

背景技术：

浸渍法是一种常用于碳基复合材料或陶瓷基复合材料性能改进的方法，使用时，将碳基复合材料或陶瓷基复合材料等物料在真空压力环境下置于金属液内，使金属液内的金属离子浸渍到欲处理的物料上并渗透到其内表面，从而形成性能更加优越的材料，其中，浸渍金属介质一般包括铝、铜、钛及高温合金等。由于通过浸渍法可以极大增强材料的性能，因此，浸渍法广泛用于航空航天、军工国防、电子信息、轨道交通等领域。具体的，在使用浸渍法对物料进行处理时，常常需要依托专门的浸渍装置。

目前而言，现有的浸渍装置由于存在一些结构设计上的局限性，使用现有的浸渍装置对工件进行浸渍处理时，每一批工件处理时，都得对浸渍装置的浸渍腔进行预处理(比如抽真空、加热、加压)，然后在浸渍腔中将工件与浸渍介质加热至规定温度，再将工件放置于浸渍介质中浸渍，浸渍完成后再将工件在浸渍装置浸渍腔中完全冷却，最后再将冷却后的工件取出，该过程中，工件实际在压力浸渍上花费的时间仅仅占整个工件浸渍周期的1/6～1/3，而其他时间则大量花费在工件的前期加热和后期冷却降温中，如此，每一炉工件浸渍花费的时间都非常长，工件的处理速度非常低，在大批量工件需处理时，需花费大量的时间；此外，现有浸渍装置内设置的加热元件和保温材料在前一批工件处理后都需要再次重新升温和降温，同时浸渍装置内设置的浸渍介质也需要重新升温和降温，如此大量热量未作用于工件的浸渍而被直接损耗，生产成本极高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为提供一种浸渍装置，该浸渍装置通过其结构设计，既能有效实现工件的连续式批量处理，提高工件的处理速度，又能有效减少能量损耗，降低生产成本。

一种浸渍装置，用于工件的浸渍，包括：

加热炉，用于工件与浸渍介质的加热；

浸渍炉，设置在所述加热炉外侧，用于工件的浸渍；

吊装机构，连接在所述加热炉与所述浸渍炉上，用于工件与浸渍介质位置的转移；

其中，所述浸渍炉包括炉壳、设置在所述炉壳内部的工作腔、设置在所述工作腔内的浸渍埚与升降系统、连接在所述工作腔上的真空系统和控压系统。

优选地，所述加热炉设置有至少两个。

优选地，所述加热炉及所述浸渍炉布置在以所述吊装机构为圆心的外圆周上。

优选地，所述浸渍埚为坩埚。

优选地，所述浸渍炉外部设置有操作平台。

优选地，所述浸渍炉外部设置有电控系统。

优选地，所述浸渍炉外部设置有水冷系统。

本发明还提供了一种浸渍方法，通过该浸渍方法，能有效实现工件的快速浸渍。

一种浸渍方法，基于上述任意一项所述的浸渍装置，包括步骤：

S01、将第一批次工件与浸渍介质放入加热炉加热至规定温度范围内；

S02、将第一批次加热后的工件与浸渍介质通过吊装机构从加热炉移出并迅速转移至浸渍炉内部，同时在加热炉内部放入第二批次的工件与浸渍介质；

S03、将浸渍炉内部第一批次的工件置于炉壳内部工作腔上方，将第一批次的浸渍介质置于浸渍埚；

S04、通过真空系统快速将工作腔抽真空，然后通过升降系统将第一批次的工件置于浸渍埚内浸渍同时开启控压系统增压；

S05、保压规定时间后通过升降系统使工件与浸渍埚分离；

S06、在工作腔内部温度降低至规定范围后进行泄压，然后通过吊装机构快速吊出已完成浸渍的工件；

S07、通过吊装机构将加热炉内已完成加热的第二批次的工件与浸渍介质转移至浸渍炉内进行下一批次的工件浸渍，同时在加热炉内放入第三批次的工件与浸渍介质进行加热，以此类推。

本发明的有益效果是：本发明提供的浸渍装置及浸渍方法，能够实现工件不同批次的连续式浸渍，在第一批次工件与浸渍介质在加热炉内加热至规定温度范围后，吊装机构便可以将第一批次工件与浸渍介质从加热炉移出并迅速转移至浸渍炉内部进行浸渍，同时在加热炉内部放入第二批次的工件与浸渍介质，如此，第一批次的工件浸渍过程与第二批次的工件加热过程同时进行，有效节约了时间；同时，第一批次工件加热后加热炉内部的热量不需散热损耗，可以直接用于第二批次工件与浸渍介质的加热处理，有效降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种浸渍装置的主视图；

图2为本发明实施例一种浸渍装置的俯视图；

图3为本发明实施例浸渍炉的放大示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1至图3，图1至图3提供了本发明的一种具体实施例，其中，图1为本发明实施例一种浸渍装置的主视图；图2为本发明实施例一种浸渍装置的俯视图；图3为本发明实施例浸渍炉的放大示意图。

如图1至图3所示，本发明提供了一种浸渍装置，用于工件的浸渍，包括加热炉1，浸渍炉2与吊装机构3。

本方案中，加热炉1用于工件与浸渍介质的加热。其中，加热炉1可以选用电加热炉。对于加热炉1的具体结构，可以根据实际需要选择，本实施例即选用了筒式加热炉，当然，也可以选用其他结构的加热炉。

浸渍炉2设置在加热炉1外侧，用于工件的浸渍。对于浸渍炉2的具体结构，可以根据实际需要选择，本实施例选用了筒式浸渍炉，当然，也可以选用其他结构的浸渍炉。

本方案中，浸渍炉2包括炉壳201、设置在炉壳201内部的工作腔202、设置在工作腔202内的浸渍埚203与升降系统204、连接在工作腔202上的真空系统205和控压系统206。

其中，工作腔202用于给工件的浸渍提供空间；浸渍埚203用于承载浸渍介质；升降系统204用于控制浸渍埚203的上升与下降，从而控制工件进出浸渍埚203；真空系统205用于工作腔202内真空环境的抽取；控压系统206用于工作腔202内压力的控制。

吊装机构3连接在加热炉1与浸渍炉2上，用于工件与浸渍介质位置的转移。本方案中，由于吊装机构3主要用于将加热炉1内部加热好后的工件与浸渍介质转移至浸渍炉2，因此，吊装机构3、加热炉1、浸渍炉2三者之间的布置关系，一般以方便工件与浸渍介质转移为准。

整体来说，本发明提供的浸渍装置，能够实现工件不同批次的连续式浸渍，在第一批次工件与浸渍介质在加热炉1内加热至规定温度范围后，吊装机构3便可以将第一批次工件与浸渍介质从加热炉1移出并迅速转移至浸渍炉2内部进行浸渍，同时在加热炉1内部放入第二批次的工件与浸渍介质，如此，第一批次的工件浸渍过程与第二批次的工件加热过程同时进行，有效节约了时间；同时，第一批次工件加热后加热炉内部的热量不需散热损耗，可以直接用于第二批次工件与浸渍介质的加热处理，有效降低了生产成本。

本实施例中，为进一步加快工件处理的速度，同时为平衡时间的分配，加热炉1设置有至少两个。如此，可以同时将多批工件放置在不同的加热炉1内进行加热，本方案中即设置了3个加热炉1，可以同时对3批工件进行加热。

本实施例中，为进一步方便吊装机构3对工件与浸渍介质位置的转移，加热炉1及浸渍炉2布置在以吊装机构3为圆心的外圆周上。

本实施例中，为方便浸渍介质的承载与工件的浸渍，浸渍埚203优选为坩埚。

本实施例中，为方便操作人员对工件的浸渍过程进行操作，浸渍炉2外部设置有操作平台4。本方案中，操作平台4为立式操作平台且操作平台上连接有阶梯。

本实施例中，为方便工件浸渍过程的自动化控制，浸渍炉2外部设置有电控系统5。

本实施例中，为加快浸渍炉2内浸渍后工件的冷却速度，提升工件的处理效率，浸渍炉2外部设置有水冷系统6。

本发明还提供了一种浸渍方法，通过该浸渍方法，能有效实现工件的快速浸渍。

一种浸渍方法，基于上述任意一项所述的浸渍装置，包括步骤：

S01、将第一批次工件与浸渍介质放入加热炉1加热至规定温度范围内；

S02、将第一批次加热后的工件与浸渍介质通过吊装机构3从加热炉1移出并迅速转移至浸渍炉2内部，同时在加热炉1内部放入第二批次的工件与浸渍介质；

S03、将浸渍炉2内部第一批次的工件置于炉壳201内部工作腔202上方，将第一批次的浸渍介质置于浸渍埚203；

S04、通过真空系统205快速将工作腔202抽真空，然后通过升降系统204将第一批次的工件置于浸渍埚203内浸渍同时开启控压系统206增压；

S05、保压规定时间后通过升降系统204使工件与浸渍埚203分离；

S06、在工作腔202内部温度降低至规定范围后进行泄压，然后通过吊装机构3快速吊出已完成浸渍的工件；

S07、通过吊装机构3将加热炉1内已完成加热的第二批次的工件与浸渍介质转移至浸渍炉2内进行下一批次的工件浸渍，同时在加热炉1内放入第三批次的工件与浸渍介质进行加热，以此类推。

通过该方法，第一批次的工件加热完成开始浸渍时，第二批次的工件就可以同时利用第一批次的工件加热后剩余的热量进行加热，如此，既能节约时间，也能节省能量。

以上对本发明所提供的一种浸渍装置及压力浸渍方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。